光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)及(ji)光(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)法是目前(qian)研究較多(duo)的(de)(de)一項(xiang)高級氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)技術。所謂光(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)應(ying)(ying),就是在(zai)光(guang)的(de)(de)作用下進行的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)(ying)。光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)(ying)需(xu)要分(fen)子吸收特定波(bo)長(chang)的(de)(de)電磁輻射,受激(ji)產生(sheng)分(fen)子激(ji)發態,然后會發生(sheng)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)(ying)生(sheng)成新的(de)(de)物(wu)質,或者變成引發熱反(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)中(zhong)間化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)產物(wu)。光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)活化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)能(neng)來源(yuan)于光(guang)子的(de)(de)能(neng)量,在(zai)太陽能(neng)的(de)(de)利(li)用中(zhong)光(guang)電轉化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)以及(ji)光(guang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)轉化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)一直是十分(fen)活躍的(de)(de)研究領域。
光(guang)(guang)催化氧化技術利用(yong)光(guang)(guang)激發氧化將O2、H2O2等氧化劑與(yu)光(guang)(guang)輻射相結合。所(suo)用(yong)光(guang)(guang)主要為紫外光(guang)(guang),包括uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以(yi)用(yong)于(yu)處理(li)污水(shui)中(zhong)CCl4、多氯(lv)聯(lian)苯等難降解物(wu)質。另外,在(zai)有紫外光(guang)(guang)的(de)(de)Fenton體(ti)系中(zhong),紫外光(guang)(guang)與(yu)鐵離子之(zhi)間(jian)存在(zai)著協同效(xiao)應,使H2O2分解產(chan)生羥(qian)基(ji)自由基(ji)的(de)(de)速率大大加快,促進(jin)有機(ji)物(wu)的(de)(de)氧化去除(chu)。
發(fa)展史:1972 年,Fujishima和 Honda在n—型半導(dao)體TiO2電(dian)極上發(fa)現了(le)光催(cui)化(hua)裂(lie)解(jie)水反應,在Nature上發(fa)表了(le)“Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode”,揭開(kai)了(le)多相光催(cui)化(hua)新時代的(de)序幕(mu)。
1976 年John. H .Carey等研究了(le)多氯聯苯的光(guang)催化(hua)氧化(hua),被認為(wei)是(shi)光(guang)催化(hua)技(ji)術在(zai)消除環境(jing)污染物方面(mian)的首(shou)創性研究工作。
1977 年,YokotaT等發現在(zai)光照(zhao)條件下(xia),TiO2對丙(bing)烯環氧(yang)化(hua)(hua)具(ju)有(you)光催化(hua)(hua)活性,從而(er)拓寬了光催化(hua)(hua)的應用范圍,為有(you)機物氧(yang)化(hua)(hua)反應提供了一條新(xin)的思路。
自1983 年起(qi),A.L.Pruden和D.Follio就烷烴、烯烴和芳香烴的(de)氯化(hua)物等(deng)一系列污(wu)染物的(de)光催化(hua)氧化(hua)作(zuo)了(le)連續研究,發現反(fan)應(ying)物都(dou)能迅速降解。
1989 年(nian),Tanaka.K 等人(ren)研(yan)究發現有機物的(de)半(ban)導(dao)體光催化過程由羥基(ji)自由基(ji)(OH)引(yin)起,在體系中加(jia)(jia)入H2O2可增加(jia)(jia)OH的(de)濃度。
進入了90 年代,隨著納米技術的(de)興(xing)起和(he)光(guang)(guang)催(cui)(cui)化技術在環(huan)境保(bao)護、衛生保(bao)健(jian)、有機合成(cheng)等方面應用研究的(de)發(fa)展迅速,納米量級(ji)的(de)光(guang)(guang)催(cui)(cui)化劑的(de)研究,已經成(cheng)為國(guo)際上最活躍(yue)的(de)研究領域之一。